第三章 輸入輸出系統(tǒng)

1、第三章第三章 輸入輸出系統(tǒng)輸入輸出系統(tǒng)第一講第一講 輸入輸出系統(tǒng)簡單發(fā)展過程輸入輸出系統(tǒng)簡單發(fā)展過程數(shù)據(jù)傳遞方式數(shù)據(jù)傳遞方式特點特點程序直接控程序直接控制選擇制選擇無條件無條件接口最簡單，交換的數(shù)據(jù)不一定可靠接口最簡單，交換的數(shù)據(jù)不一定可靠條件條件接口較簡單，交換數(shù)據(jù)可靠，對接口較簡單，交換數(shù)據(jù)可靠，對CPUCPU利利用率太低用率太低中斷方式中斷方式接口復雜，僅適合中低速外設(shè)接口復雜，僅適合中低速外設(shè)DMADMA方式方式接口最復雜，傳送前后需接口最復雜，傳送前后需CPUCPU兩次干預兩次干預且靈活性差且靈活性差全硬件執(zhí)行全硬件執(zhí)行通道方式通道方式比比DMADMA復雜，靈活性較好，傳送前后復雜，

2、靈活性較好，傳送前后也需也需CPUCPU兩次干預兩次干預用程序?qū)崿F(xiàn)用程序?qū)崿F(xiàn)外圍處理機外圍處理機徹底解放徹底解放CPUCPU，用于高速、巨、大型機，用于高速、巨、大型機中中I/O裝置I/O系統(tǒng)可稱為可稱為I/OI/O系統(tǒng)的兩個標準系統(tǒng)的兩個標準 1 1）要有）要有硬件裝置硬件裝置與與軟件程序軟件程序 2 2）軟件程序必須要由硬件裝置本身來執(zhí)行，而不是）軟件程序必須要由硬件裝置本身來執(zhí)行，而不是由由CPUCPU執(zhí)行執(zhí)行第二講第二講 總線結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)一、總線的主要類型一、總線的主要類型 1、從是否專用來分、從是否專用來分 1）專用總線）專用總線 信息專用信息專用每條信號線僅用來傳遞某種信息每條信號

3、線僅用來傳遞某種信息（地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線）（地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線） 單總線單總線CPUMEM高速I/O中低速I/O 雙總線：要求存儲器為多體結(jié)構(gòu)雙總線：要求存儲器為多體結(jié)構(gòu) 多總線：要求存儲器更為多體結(jié)構(gòu)，以存儲器為中多總線：要求存儲器更為多體結(jié)構(gòu)，以存儲器為中心組織部件心組織部件2) 非專用總線非專用總線公共總線公共總線 部件專用部件專用隨部件數(shù)隨部件數(shù)(P)增加增加,專用總線數(shù)專用總線數(shù)(N)也也急劇增加。急劇增加。 N=CP2=P*(P-1)/2二、總線控制方式二、總線控制方式 目的：采用何種辦法來獲取對總線的使用權(quán)目的：采用何種辦法來獲取對總線的使用權(quán)2、從規(guī)模劃分、

4、從規(guī)模劃分 1）芯片級總線（僅在芯片之間連接）芯片級總線（僅在芯片之間連接） 2）局部總線（僅在某兩個部件之間交換信息）局部總線（僅在某兩個部件之間交換信息） 3）系統(tǒng)總線（可在多個部件之間交換信息）系統(tǒng)總線（可在多個部件之間交換信息）8086/8088的總線：非信息專用的單總線結(jié)構(gòu)的總線：非信息專用的單總線結(jié)構(gòu)兩大類兩大類集中式集中式分布式分布式串行鏈接串行鏈接定時查詢定時查詢獨立請求獨立請求1、集中串行鏈接控制方式、集中串行鏈接控制方式 1）結(jié)構(gòu)圖（設(shè)有）結(jié)構(gòu)圖（設(shè)有n個部件）個部件）集中控制器V0V1Vn-1請求響應忙2）獲取總線過程）獲取總線過程當有部件提出當有部件提出請求請求時，其請

5、求信號送集中控制器時，其請求信號送集中控制器集中控制器便發(fā)出集中控制器便發(fā)出響應響應信號信號一條獨立請求線一條獨立響應線一條獨立忙線 若若V0已提出請求已提出請求 ）由）由V0建立忙電平建立忙電平 ）響應信號停止前進）響應信號停止前進若若V0未提出請求，響應信號穿過未提出請求，響應信號穿過V0，繼續(xù)查詢繼續(xù)查詢V12、利用統(tǒng)一計數(shù)器的定時查詢、利用統(tǒng)一計數(shù)器的定時查詢 1）結(jié)構(gòu)圖）結(jié)構(gòu)圖V0V1Vn-1請求請求忙忙L條定時查詢代碼線條定時查詢代碼線集中控制器集中控制器一條獨立請求線一條獨立請求線一條獨立忙線一條獨立忙線L條定時查詢代碼線條定時查詢代碼線 L=log2nL位的計數(shù)器位的計數(shù)器2）

6、獲取總線過程）獲取總線過程 當有部件提出當有部件提出請求請求時，其請求信號送集中控制器時，其請求信號送集中控制器 集中控制器將當前的計數(shù)值送各部件集中控制器將當前的計數(shù)值送各部件 當與該計數(shù)值相同編號的部件當與該計數(shù)值相同編號的部件提出請求，由該部提出請求，由該部件建立忙電平，計數(shù)器也停止計數(shù)件建立忙電平，計數(shù)器也停止計數(shù)當與該計數(shù)值相同編號的部件當與該計數(shù)值相同編號的部件未未提出請求，某一個定提出請求，某一個定詩周期計數(shù)器將加詩周期計數(shù)器將加1 1計數(shù)，新計數(shù)值又同時送各部件。計數(shù)，新計數(shù)值又同時送各部件。3）特點：）特點： 結(jié)構(gòu)較復雜結(jié)構(gòu)較復雜 各部件使用總線的優(yōu)先權(quán)隨計數(shù)器的工作方式的改

7、各部件使用總線的優(yōu)先權(quán)隨計數(shù)器的工作方式的改變而改變變而改變）若兩次均以）若兩次均以0開始計數(shù)時，低編號部件優(yōu)先開始計數(shù)時，低編號部件優(yōu)先）若采用循環(huán)計數(shù)時，各部件機會均等）若采用循環(huán)計數(shù)時，各部件機會均等。3、集中式獨立請求、集中式獨立請求 1）結(jié)構(gòu)圖）結(jié)構(gòu)圖集中控制器集中控制器V0V1Vn-1請求0響應0請求1響應1響應n-1請求n-1忙2）獲取總線過程）獲取總線過程 當有部件提出當有部件提出請求請求時，其請求信號送集中控制器時，其請求信號送集中控制器（多條請求線）（多條請求線）集中控制器從多個請求中，按事先安排的順序，集中控制器從多個請求中，按事先安排的順序，從某條級別優(yōu)先的響應線上發(fā)出

8、響應信號從某條級別優(yōu)先的響應線上發(fā)出響應信號收到響應信號的部件建立忙電平收到響應信號的部件建立忙電平3）特點）特點響應速度快響應速度快結(jié)構(gòu)最復雜結(jié)構(gòu)最復雜 靈活性也不太方便靈活性也不太方便4、集中式串行鏈接與獨立請求相結(jié)合的方式、集中式串行鏈接與獨立請求相結(jié)合的方式1）基本思想）基本思想 將將n個部件分為若干組個部件分為若干組 組內(nèi)采用串行鏈接組內(nèi)采用串行鏈接 組間采用獨立請求組間采用獨立請求2）結(jié)構(gòu)圖（設(shè)）結(jié)構(gòu)圖（設(shè)n=36,分為分為6組，每組組，每組6個部件個部件)V0V1V5請求1響應1忙集中控制器集中控制器V0V1V5請求2響應2 每組采用一條獨立每組采用一條獨立請求請求線線 每組采用

9、一條獨立每組采用一條獨立響應響應線線 公用一條公用一條忙忙線線3）特點：是對串行鏈接結(jié)構(gòu)簡單，獨立請求響應速度）特點：是對串行鏈接結(jié)構(gòu)簡單，獨立請求響應速度快的組合控制方式，因而吸收了兩者的優(yōu)點，特別是用快的組合控制方式，因而吸收了兩者的優(yōu)點，特別是用于部件數(shù)多的情況于部件數(shù)多的情況幾種控制方式比較幾種控制方式比較條件：部件提出請求到集中控制器發(fā)生響應的延時為條件：部件提出請求到集中控制器發(fā)生響應的延時為t 響應信號發(fā)出后，查詢一個部件響應信號發(fā)出后，查詢一個部件 若部件若部件已已提出請求而建立忙電平的延時也為提出請求而建立忙電平的延時也為t 若部件若部件未未提出請求響應信號穿過本部件的延時也

10、是提出請求響應信號穿過本部件的延時也是t設(shè)有設(shè)有36個部件且分為個部件且分為6組組控制方式控制方式獨立線數(shù)獨立線數(shù) 最長響應延時最長響應延時串行鏈接串行鏈接3t+36t=37 t獨立請求獨立請求36*2+1=73t +t =2t串行鏈接與獨串行鏈接與獨立請求相結(jié)合立請求相結(jié)合6*2+1=13t+6t =7t三、總線通信技術(shù)三、總線通信技術(shù)同步通信同步通信異步通信異步通信單向單向雙向雙向源控式源控式目控式目控式非互鎖非互鎖互鎖互鎖1 1、同步通信方式、同步通信方式 在同步通信方式里，通信傳輸周期是固定的。在同步通信方式里，通信傳輸周期是固定的。有精確的系統(tǒng)有精確的系統(tǒng) 時鐘作為傳輸周期的標尺，通

11、信雙方時鐘作為傳輸周期的標尺，通信雙方按標尺進行相應的操作按標尺進行相應的操作2 2、異步通信方式、異步通信方式 為了主、從模塊之間不同速度的配合，增設(shè)了為了主、從模塊之間不同速度的配合，增設(shè)了兩條應答信號線，又成為我手交互信號線兩條應答信號線，又成為我手交互信號線3 3、半同步通信方式、半同步通信方式 半同步通信方式是在同步通信方式里增加一條半同步通信方式是在同步通信方式里增加一條控制信號線?？刂菩盘柧€。但半同步方式的頻率不能太高，否則系統(tǒng)會不穩(wěn)定。但半同步方式的頻率不能太高，否則系統(tǒng)會不穩(wěn)定。4 4、分離式通信方式、分離式通信方式 同步通信方式和異步通信方式都存在一個問題，同步通信方式和異

12、步通信方式都存在一個問題，當主模塊送出地址等信息后，就處于等待狀態(tài)，而當主模塊送出地址等信息后，就處于等待狀態(tài)，而從尋址到送數(shù)據(jù)時間又由從模塊決定。從尋址到送數(shù)據(jù)時間又由從模塊決定。分離式通信的想法是：分離式通信的想法是： 當主模塊把要尋址的從模塊地址信息送給總線當主模塊把要尋址的從模塊地址信息送給總線后，主模塊就把總線使用權(quán)交還給總線仲裁器。后，主模塊就把總線使用權(quán)交還給總線仲裁器。 當從模塊在被啟動后，就進行自己的內(nèi)部操作。當從模塊在被啟動后，就進行自己的內(nèi)部操作。這樣，系統(tǒng)的總線可以讓出來給其他模塊使用這樣，系統(tǒng)的總線可以讓出來給其他模塊使用 分離式通信節(jié)約了時間，但結(jié)構(gòu)卻復雜分離式通信

13、節(jié)約了時間，但結(jié)構(gòu)卻復雜1、單向源控式單向源控式異步通信異步通信 1)含義：以源發(fā)部件為主的一種通信方式含義：以源發(fā)部件為主的一種通信方式 2) 通信示意圖通信示意圖 源發(fā)數(shù)據(jù)源發(fā)數(shù)據(jù)(n條條) 源發(fā)數(shù)據(jù)準備源發(fā)數(shù)據(jù)準備(1條條) （也叫選通信號）（也叫選通信號） 目接收數(shù)據(jù)目接收數(shù)據(jù)3)特點：特點： 結(jié)構(gòu)簡單，控制方便結(jié)構(gòu)簡單，控制方便(n+1條條) 源不知目此時是否需要數(shù)據(jù)（發(fā)傳單）源不知目此時是否需要數(shù)據(jù)（發(fā)傳單） 源更不知目是否可靠接收數(shù)據(jù)源更不知目是否可靠接收數(shù)據(jù)t1t22、單向目控式單向目控式異步通信異步通信1）含義：以接收數(shù)據(jù)的目的部件為主進行通信）含義：以接收數(shù)據(jù)的目的部件為主

14、進行通信2) 通信示意圖通信示意圖 目發(fā)數(shù)據(jù)請求（目發(fā)數(shù)據(jù)請求（1條）條） 源發(fā)數(shù)據(jù)源發(fā)數(shù)據(jù)(n條條) 源發(fā)數(shù)據(jù)準備源發(fā)數(shù)據(jù)準備(1條條) 目接收數(shù)據(jù)目接收數(shù)據(jù)3)特點：特點：結(jié)構(gòu)稍復雜（結(jié)構(gòu)稍復雜（n+2） 解決了目此時需要數(shù)據(jù)解決了目此時需要數(shù)據(jù) 仍然存在不知目是否可靠接收數(shù)據(jù)仍然存在不知目是否可靠接收數(shù)據(jù)t2t3t13、雙向非互鎖異步通信、雙向非互鎖異步通信 1) 通信示意圖通信示意圖 源發(fā)數(shù)據(jù)源發(fā)數(shù)據(jù)(n條條) 源發(fā)數(shù)據(jù)準備源發(fā)數(shù)據(jù)準備(1條條) 目接收數(shù)據(jù)目接收數(shù)據(jù)(n條條)2）特點）特點結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單 源已知目開始接收數(shù)據(jù)源已知目開始接收數(shù)據(jù) 在正常情況下，目可以可靠接收，但因受

15、在正常情況下，目可以可靠接收，但因受干擾，使目接收數(shù)據(jù)有較長延時，目可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，使目接收數(shù)據(jù)有較長延時，目可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)迭出。迭出。t1t2通知源結(jié)通知源結(jié)束數(shù)據(jù)傳束數(shù)據(jù)傳送送4 4、雙向互鎖異步通信、雙向互鎖異步通信1 1）示意圖示意圖 源發(fā)數(shù)據(jù)源發(fā)數(shù)據(jù)(n條條) 源發(fā)數(shù)據(jù)準備源發(fā)數(shù)據(jù)準備(1條條) 目接收數(shù)據(jù)目接收數(shù)據(jù)(n條條)2）特點）特點結(jié)構(gòu)簡單，但控制復雜結(jié)構(gòu)簡單，但控制復雜 解決了數(shù)據(jù)傳送的可靠性問題解決了數(shù)據(jù)傳送的可靠性問題t1t2t3通知源目結(jié)束接收的時刻四、總線線數(shù)與總線數(shù)據(jù)寬度四、總線線數(shù)與總線數(shù)據(jù)寬度1、線數(shù)、線數(shù) 主要有主要有 1）1條線（用于遠距離的串行通信）

16、條線（用于遠距離的串行通信） 2）字節(jié)線（）字節(jié)線（8條）條） 3）半字線（）半字線（16條）條） 4）單字線（）單字線（32條）條）2、數(shù)據(jù)寬度、數(shù)據(jù)寬度 1）含義：利用一次總線交換的數(shù)據(jù)量（或字節(jié)數(shù)）含義：利用一次總線交換的數(shù)據(jù)量（或字節(jié)數(shù)）用于近距離的并行通信用于近距離的并行通信2 2）主要類型）主要類型 字節(jié)（中斷方式與外設(shè)交換）字節(jié)（中斷方式與外設(shè)交換） 數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊固定長（規(guī)整）固定長（規(guī)整）可變長（靈活）可變長（靈活）第三講第三講 中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng) 一、概述一、概述 1、中斷處理的兩種方式、中斷處理的兩種方式 1）簡單中斷）簡單中斷 CPU被中斷后，不用執(zhí)行程序，不用被中斷后，不

17、用執(zhí)行程序，不用保護現(xiàn)場，主要用于對保護現(xiàn)場，主要用于對DMA的數(shù)據(jù)傳送期，讓高速外的數(shù)據(jù)傳送期，讓高速外設(shè)與存儲器交換一個字節(jié)設(shè)與存儲器交換一個字節(jié) 。 2）程序中斷）程序中斷 CPU被中斷后，要執(zhí)行一段中斷處理程被中斷后，要執(zhí)行一段中斷處理程序，需要保護現(xiàn)場，它可對復雜的異常時間進行處理。序，需要保護現(xiàn)場，它可對復雜的異常時間進行處理。 2、完成一次中斷先后涉及事件、完成一次中斷先后涉及事件 1）中斷源）中斷源 2）中斷請求）中斷請求 3）優(yōu)先級判斷）優(yōu)先級判斷 4）中斷響應）中斷響應 5）中斷處理）中斷處理 6）中斷返回）中斷返回二、中斷源的分類和分級二、中斷源的分類和分級 1、分類、分

18、類 按中斷源的性質(zhì)按中斷源的性質(zhì) 1）故障中斷（線路或部件故障）故障中斷（線路或部件故障） 2）訪管中斷（在目標程序中執(zhí)行了一條訪管指令）訪管中斷（在目標程序中執(zhí)行了一條訪管指令） 3）程序中斷（在程序中出現(xiàn)了某種非法事件，如再）程序中斷（在程序中出現(xiàn)了某種非法事件，如再多用戶中，某用戶地址越界）多用戶中，某用戶地址越界） 4）I/O中斷（外設(shè)引起）中斷（外設(shè)引起） 5）外中斷（來自本計算機之外，如其它計算機）外中斷（來自本計算機之外，如其它計算機）2、分級、分級 按中斷源的優(yōu)先級別按中斷源的優(yōu)先級別 1）在具有五級中斷的計算機中，可將上述中斷源按如）在具有五級中斷的計算機中，可將上述中斷源按

19、如下順序排列下順序排列 第一級：故障中斷（優(yōu)先級最高）第一級：故障中斷（優(yōu)先級最高） 第二級：程序性中斷（優(yōu)先級較高）第二級：程序性中斷（優(yōu)先級較高） 第三級：訪管中斷（優(yōu)先級一般）第三級：訪管中斷（優(yōu)先級一般） 第四級：外中斷（優(yōu)先級較低）第四級：外中斷（優(yōu)先級較低） 第五級：第五級：I/O中斷（優(yōu)先級最低）中斷（優(yōu)先級最低） 2）在具有四級中斷時，可將程序性中斷與訪管中斷）在具有四級中斷時，可將程序性中斷與訪管中斷合并為第二級。合并為第二級。三、中斷響應三、中斷響應 1、任務、任務 1）關(guān)中斷（使在中斷響應過程中，不再響應可屏蔽）關(guān)中斷（使在中斷響應過程中，不再響應可屏蔽中斷請求）中斷請求

20、） 2）保護返回地址在堆棧中（以使在中斷結(jié)束時，能）保護返回地址在堆棧中（以使在中斷結(jié)束時，能回到源斷點處）回到源斷點處） 3）針對中斷源，引向中斷程序入口處（為執(zhí)行中斷）針對中斷源，引向中斷程序入口處（為執(zhí)行中斷處理過程作最后準備）處理過程作最后準備） 2、基本要求與執(zhí)行方式和中斷隱指令、基本要求與執(zhí)行方式和中斷隱指令 1）要求：響應速度快）要求：響應速度快 2）執(zhí)行方式：采用全硬件方式）執(zhí)行方式：采用全硬件方式 3）中斷隱指令：因中斷響應的三個任務全由硬件完）中斷隱指令：因中斷響應的三個任務全由硬件完成，可視為由隱含在硬件中的一條指令完成一樣。成，可視為由隱含在硬件中的一條指令完成一樣。3

21、、入口地址設(shè)置辦法、入口地址設(shè)置辦法 1）固定入口地址法（）固定入口地址法（Z80的模式的模式1） 2）矢量法（存放向量處理程序入口地址）矢量法（存放向量處理程序入口地址/入口地址參入口地址參數(shù)的量）數(shù)的量） 在接口中由硬件提供矢量（在接口中由硬件提供矢量（Z80的模式的模式0） 由用戶自己在接口電路中設(shè)矢量（由用戶自己在接口電路中設(shè)矢量（Z80的模式的模式2） 有類型導引矢量法（有類型導引矢量法（8086/8088）四、中斷處理和返回四、中斷處理和返回 1、中斷處理的任務、中斷處理的任務 1）可能保護在中斷響應時未能保護的現(xiàn)場（如通用）可能保護在中斷響應時未能保護的現(xiàn)場（如通用寄存器、標志寄

22、存器等）寄存器、標志寄存器等） 2）執(zhí)行與中斷源有關(guān)的處理程序）執(zhí)行與中斷源有關(guān)的處理程序 3）可能恢復現(xiàn)場）可能恢復現(xiàn)場 2、中斷處理的基本要求和執(zhí)行方式、中斷處理的基本要求和執(zhí)行方式 1）基本要求：靈活性。能針對不同中斷源進行不同）基本要求：靈活性。能針對不同中斷源進行不同處理處理 2）執(zhí)行方式：采用全軟件執(zhí)行方式）執(zhí)行方式：采用全軟件執(zhí)行方式 3、適當改變中斷處理順序、適當改變中斷處理順序 1）關(guān)于級屏蔽位）關(guān)于級屏蔽位 級屏蔽位的含義級屏蔽位的含義 ）級屏蔽位）級屏蔽位=0時，為屏蔽時，為屏蔽 ）級屏蔽位）級屏蔽位=1時，開放（未屏蔽）時，開放（未屏蔽） 如何設(shè)置級屏蔽位如何設(shè)置級屏蔽

23、位 ）對同級中斷源要屏蔽（誰先來，響應誰）對同級中斷源要屏蔽（誰先來，響應誰） ）對低級中斷源也要屏蔽）對低級中斷源也要屏蔽 ）對高級中斷源要開放）對高級中斷源要開放 級屏蔽位設(shè)置事例級屏蔽位設(shè)置事例 某中斷源，具有某中斷源，具有4級中斷，有硬件安排響應順序為級中斷，有硬件安排響應順序為12 3 4，而中斷響應順序也為，而中斷響應順序也為1 2 3 4，填寫，填寫級屏蔽位表級屏蔽位表中斷處理程序級別 級屏蔽位1234一0000二1000三1100四11102)中斷響應處理時空圖的繪制中斷響應處理時空圖的繪制 條件：在某時刻，同時有條件：在某時刻，同時有1，2，3，4級中斷請求，級中斷請求，在處

24、理三級中又有在處理三級中又有1，2級中斷請求，設(shè)對每級的響應和級中斷請求，設(shè)對每級的響應和處理用時處理用時3t 按上述處理順序，畫出中斷響應處理時空圖按上述處理順序，畫出中斷響應處理時空圖 用戶程序用戶程序 中中 斷斷 處處 理理 程程 序序（主程序）（主程序） 一一 二二 三三 四四 某時響響響嵌套1嵌套2響3t3t3t3t3t3t3）若將中斷處理順序改為）若將中斷處理順序改為1 4 2 3時時 先填級屏蔽位安排表先填級屏蔽位安排表中斷處理程序級別 級屏蔽位1234一0000二1001三1101四1000中斷源的申請序列如上例，畫出相應處理時空圖中斷源的申請序列如上例，畫出相應處理時空圖 （

25、圖略）（圖略）第四講第四講 通道（通道（CHCH）一、概述一、概述1 1、含義：、含義：CHCH是是I/OI/O處理系統(tǒng)，它不僅為外設(shè)處理數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，它不僅為外設(shè)處理數(shù)據(jù)提供一個數(shù)據(jù)通路，更主要的是在提供一個數(shù)據(jù)通路，更主要的是在執(zhí)行執(zhí)行CHCH程序中完成程序中完成與外設(shè)的數(shù)據(jù)交換與外設(shè)的數(shù)據(jù)交換。2 2、CHCH執(zhí)行過程示意圖執(zhí)行過程示意圖 1 1）在目態(tài)下，執(zhí)行了一條帶某種參數(shù)的訪管指令而）在目態(tài)下，執(zhí)行了一條帶某種參數(shù)的訪管指令而進入管理程序（參數(shù)包括設(shè)備地址，存儲器首地址，交進入管理程序（參數(shù)包括設(shè)備地址，存儲器首地址，交換字節(jié)數(shù)，傳送方向等）換字節(jié)數(shù)，傳送方向等） 2 2）CPUC

26、PU在執(zhí)行管理程序中，根據(jù)所帶參數(shù)組織在執(zhí)行管理程序中，根據(jù)所帶參數(shù)組織CHCH程序程序并啟動并啟動CHCH后返回目態(tài)后返回目態(tài)3）CPU繼續(xù)原來的目標程序執(zhí)行，繼續(xù)原來的目標程序執(zhí)行，CH執(zhí)行執(zhí)行CH程序，程序，此時，此時，CPU與與CH并行執(zhí)行。并行執(zhí)行。4）當）當CH執(zhí)行完執(zhí)行完CH程序后，在由程序后，在由CPU做結(jié)束處理。做結(jié)束處理。(目態(tài)) CPU (管態(tài)) 用戶程序（目態(tài)程序）管理程序訪管指令進入1）2)啟動CH3）CH執(zhí)行CH管理程序，完成與外設(shè)交換數(shù)據(jù)CPU繼續(xù)原來的目態(tài)程序運行CPU、CH并行4）結(jié)束示意圖示意圖3、CH分類分類 1）從是否獨立來看）從是否獨立來看CH類型是否

27、有獨立CH邏輯是否有CH物理裝置結(jié)合CH有完全裝置與主機共用獨立CH有獨立裝置2）從特征性能來看）從特征性能來看CH類型接通一次CH交換字節(jié)數(shù)適合連接的外設(shè)字節(jié)多路1中低速外設(shè)選擇CH一個數(shù)據(jù)塊高速外設(shè)數(shù)組多路1或一個數(shù)據(jù)塊從低速到高速外設(shè)4、CH的基本組成的基本組成 1）CARCH地址寄存器。用來提供設(shè)備地址。地址寄存器。用來提供設(shè)備地址。 （在（在IBM370中中,該地址有該地址有11位）位） CH號三位（號三位（8個個CH) 子子CH號四位（每個號四位（每個CH有有16個子個子CH) 設(shè)備號四位（每個子設(shè)備號四位（每個子CH可接可接16個外設(shè)）個外設(shè)）2）轉(zhuǎn)接裝置。根據(jù)）轉(zhuǎn)接裝置。根據(jù)C

28、AR與指定外設(shè)接通。與指定外設(shè)接通。3）匹配結(jié)構(gòu)。實現(xiàn)）匹配結(jié)構(gòu)。實現(xiàn)I/O設(shè)備與存儲器字長寬度匹配。設(shè)備與存儲器字長寬度匹配。4）入出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。當為）入出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。當為結(jié)合結(jié)合CH時，繼續(xù)與存儲器共時，繼續(xù)與存儲器共用用5）CIAR CH指令地址寄存器，用來存放一條指令地址寄存器，用來存放一條CH指令地址指令地址6）CIR CH指令寄存器，用來存放一條指令寄存器，用來存放一條CH指令指令7）CSWR CH狀態(tài)寄存器，提供狀態(tài)寄存器，提供CH工作狀態(tài)工作狀態(tài)8）CH控制線路控制線路 對對CH指令進行譯碼。指令進行譯碼。 控制控制CH各部分協(xié)調(diào)工作各部分協(xié)調(diào)工作 其結(jié)構(gòu)圖如下其結(jié)構(gòu)圖如下CSWRCIARCIR存儲器存儲器CH控制線路控制線路入出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)入出數(shù)據(jù)緩沖區(qū)匹配結(jié)構(gòu)匹配結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)接裝置轉(zhuǎn)接裝置CARI/OI/OI/OI/O總線總線二、通道流量分析二、通道流量分析1、流量：單位時間通道交換字節(jié)數(shù)。其量綱為、流量：單位時間通道交換字節(jié)數(shù)。其量綱為字節(jié)字節(jié)/秒，秒，可用可用f表示。其中表示。其中fB為字節(jié)多路為字節(jié)多路CH流量，流量，fS為選擇為選擇CH流流量，量，fBl位數(shù)組多路位數(shù)組多路CH流量流量2、具有一個、具有一個CH的流量計算的流量計算 1）字節(jié)多路。其通道流量為各子）字節(jié)多路。其通道流量為各子CH流量之